Características da planta e do solo e produtividade de tubérculos de batata em função da aplicação de magnésio

Abstract

O magnésio (Mg) é um macronutriente que participa em diversos processos metabólicos e reações bioquímicas das plantas. Quando mal supridas de Mg, as plantas apresentam reduzido sistema radicular e prejuízos na produção de energia, síntese de enzimas, ácidos orgânicos e proteínas e acumulam sacarose nas folhas com menor concentração de clorofila, enfim exibem menor produção de material vegetal. O excesso também pode retardar o crescimento e interferir negativamente em processos metabólicos, e consequentemente, sobre a produtividade das culturas. Em condição de campo, não é comum o relato de perceptível limitação no crescimento da batateira devido à escassez de Mg. Mas, pode estar ocorrendo deficiência latente, pois tem havido estudos, ao longo dos anos, mostrando que a adição de Mg a solo com baixa disponibilidade do nutriente tem efeito positivo sobre a produção de batata. Alternativamente, pode ser que sintomas de deficiência de Mg estejam sendo diagnosticados impropriamente como outras deficiências ou de natural senescência foliar, o que resultaria em subestimar a importância do Mg na produção da cultura da batata. O objetivo central da tese foi determinar o efeito do suprimento de Mg como sulfato de magnésio e calcário dolomitico sobre a produtividade de tubérculos de batata. Além da produtividade, o efeito do Mg foi determinado sobre o índice de velocidade de emergência das plantas – IVE; sobre caraterísticas possíveis de utilização na determinação do estado de nitrogênio da planta (área, diâmetro da base do pecíolo, comprimento, largura, índice SPAD, índices DUALEX, massa da matéria fresca e seca da folha índice); teores de S, Mg e micronutrientes na folha índice; caraterísticas do crescimento (comprimento e diâmetro da maior haste, número de hastes, folhas e tubérculos, área foliar, massa da matéria fresca e seca de folhas, hastes, raízes e tubérculos); características nutricionais da planta (teor e conteúdo de S, Mg e micronutrientes nas folhas, hastes, raízes e tubérculos); pH, CE e teor de Ca e Mg do solo e características pós colheita dos tubérculos (perda de peso e brotação). Adicionalmente, no segundo experimento foram analisados os teores de nutrientes na polpa e na casca. O primeiro experimento foi realizado com o sulfato de magnésio heptahidratado (MgSO4·7H2O) com 9% de Mg. Os tratamentos foram cinco doses de MgSO 4 7H2O (0; 300; 600; 1200 e 2400 kg ha-1), aplicadas no sulco de plantio e quatro repetições, utilizando a cultivar Markies. No segundo experimento, foram avaliadas cinco doses de calcário dolomítico (0; 0,20; 0,34; 0,78 e 3,11 t ha -1) que foram determinadas como 0; 1⁄2; 1; 2 e 8 vezes a dose necessária para atingir a saturação de base de 60%, estimadas para a incorporação a 10 cm de profundidade. Os tratamentos foram repetidos quatro vezes, utilizando a cultivar Ágata, sendo instalado um tratamento adicional de 0,34 t ha -1 aplicado diretamente no sulco de semeadura, sem incorporação ao solo ou ao adubo. O delineamento adotado nos dois experimentos foi de blocos ao acaso e as parcelas foram constituídas por 28 plantas, espaçadas de 0,75 cm entre linhas e 0,25 m entre plantas. O IVE não foi influenciado por doses de MgSO 4. Da mesma forma, não foram influenciadas por doses de MgSO 4 as caraterísticas da folha índice possíveis de utilização na determinação do estado de nitrogênio da planta (os índices SPAD; NBI, CHL e FLV além do comprimento e massa da matéria fresca), determinadas aos 21 DAE, no início da tuberização. Não foram observadas diferenças entre os tratamentos para as características do crescimento das plantas, porém houve aumento no teor de Mg em todos os órgãos da planta e no solo, além do pH do solo. O acúmulo de micronutrientes em cada órgão foi reduzido com as doses de MgSO 4, principalmente de Zn, aos 63 DAE. A máxima produtividade de tubérculos comerciais foi 42,98 t ha -1 que exportou 5,79 kg ha-1 de Mg tendo sido obtida com a aplicação de 1461,10 kg ha-1 de MgSO4 que proporcionou o teor de Mg na matéria seca da folha índice de 0,57 dag kg-1 e a eficiência de utilização do Mg de154 kg kg-1. A maior dose de MgSO4 resultou em efeito negativo sobre as variáveis analisadas na parte fotossintética da planta, número de folhas e área foliar, como também sobre o índice NBI, teor de Ca no solo em todas as épocas de avaliação e produtividade de tubérculos totais e comerciais. Houve decréscimo linear na massa fresca e seca de hastes com o aumento das doses de MgSO4. Os tubérculos lavados e não lavados apresentaram baixa perda de peso nas menores doses de MgSO 4. No segundo experimento, os valores de pH, teor de Ca e Mg no solo verificados com a aplicação da maior dose de calcário incorporada na área foram maiores do que o valores obtidos com a dose aplicada no sulco. A produtividade estimada de tubérculos comerciais máxima foi 35,57 t ha -1 tendo sido obtida com a aplicação de 1,77 t ha-1 de calcário que proporcionou o teor de Mg na matéria seca da folha índice de 0,52 dag kg-1 e a eficiência de utilização do Mg de 114 kg kg-1. A produtividade observada com a dose de 0,34 t ha -1 de calcário dolomítico aplicada no sulco de plantio foi 34,58 t ha -1 que propiciou a eficiência de utilização do Mg de 221 kg kg-1. Doses crescentes de calcário aumentaram o teor de Mg no solo e na polpa, porém diminuíram o teor de Ca na casca de tubérculos comerciais. Não houve efeito de doses de calcário na perda de peso de tubérculos após colheita.

Magnesium (Mg) is a macronutrient that participates in several plants metabolic processes and biochemical reactions. A plant poorly supplied with Mg presents a reduction of the root system, loss in energy, synthesis of enzymes, organic acids and proteins and accumulation of sucrose in the leaves with lower concentration of chlorophyll, consequently exhibiting lower production of vegetal material. The excess of Mg can also reduce growth levels and interfere negatively in metabolic processes and therefore in cultivation productivity. In field conditions, it is not usual to notice limitation in potato growth due to the lack of Mg. However, latent deficiency may occur, as there have been studies over the years demonstrating the positive effect of Mg addition to soil with low nutrient availability on potato production. Alternatively, the Mg deficiency symptoms may be diagnosed inadequately as other nutrients deficiencies or natural foliar senescence, which could contribute to a underestimation in the importance of Mg in the potato cultivation production. The main aim of the thesis was to determine the effect of Mg supply as magnesium sulfate and dolomitic limestone on the productivity of potato tubers. In addiction, the effect of Mg was determined based on the rate of emergence speed of plants - IVE; (area, petiole diameter, length, width, SPAD index, DUALEX indexes, fresh and dry mass of the index leaf); S, Mg and micronutrients in index leaf; growth characteristics (length and diameter of the largest stem, number of stems, leaves and tubers, leaf area, fresh and dry mass of leaves, stems, roots and tubers); nutritional characteristics of the plant (content of S, Mg and micronutrients in leaves, stems, roots and tubers); pH, CE, Ca and Mg content on soil and post-harvest characteristics of the tubers (weight loss and sprouting). Additionally, in the second experiment the nutrient content of the pulp and bark was analyzed. In the first experiment it was used magnesium sulfate heptahydrate (MgSO4 · 7H2O) with 9% Mg. The treatments consisted of five doses of MgSO4 7H2O (0, 300, 600, 1200 and 2400 kg ha-1), introduced into the planting groove and four replicates, using the Markies cultivar. In the second experiment, five doses of dolomitic limestone (0, 0.20, 0.34, 0.78 and 3.11 t ha -1) were evaluated and determined as 0; 1⁄2; 1; 2 and 8x the usual dose required to achieve 60% of base saturation, estimated to procedures with incorporation at 10 cm depth. The treatments were repeated 4x using the Agate cultivar with an additional treatment of 0.34 t ha -1 applied directly to the planting groove, without incorporation to soil or to fertilizer. The design used in the first and second experiment was randomized blocks and the plots consisted of 28 plants, separated by 0.75 cm between rows and 0.25 m between plants. IVE was not influenced by doses of MgSO4. In the same way, the characteristics of the index leaf liable to be used to determine the nitrogen status of the plant were not influenced by doses of MgSO4 (the SPAD, NBI, CHL and FLV indexes besides the length and mass of the fresh material), determined at 21 DAE, at the beginning of the tuberization. It was not observed differences between the treatments for characteristics of plant growth. However, it was noticed an increase in Mg content in all plant organs and in the soil, as in soil pH. Micronutrient accumulation in each plant organ was reduced by doses of MgSO4, mainly Zn, at 63 DAE. The maximum productivity of commercial tubers was 42.98 t ha-1 that exported 5.79 kg ha-1 of Mg. It was obtained with the application of 1461.10 kg ha-1 of MgSO4 and provided 0.57 dag kg-1 of Mg content in the dry material of leaf index and the use efficiency of 154 kg kg-1 of the Mg. The highest dose of MgSO4 generated a negative effect on the variables analyzed in the photosynthetic part of the plant, number of leaves and leaf area, as well as on the NBI index, Ca content in soil in all the time periods evaluated and productivity of total and commercial tubers. It was observed a linear decrease in fresh and dry mass of stems with the increase of MgSO4 doses. The washed and unwashed tubers presented low weight loss at lower doses of MgSO 4. In the second experiment, the values of pH, Ca and Mg on soil verified with the application of the highest dose of limestone incorporated in area were higher than the values obtained with the dose applied in the groove. The maximum estimated productivity of commercial tubers was 35.57 t ha -1 and was obtained with the application of 1.77 t ha-1 of limestone that provided 0.52 dag kg-1 of Mg in the dry material of the leaf index and 114 kg kg-1 of use efficiency of Mg. The productivity observed to the dose of 0.34 t ha-1 of dolomitic limestone applied in the planting groove was 34.58 t ha-1, which led to 221 kg kg-1 of use efficiency of Mg. Higher doses of limestone increased the Mg content in soil and pulp, but decreased the Ca content in the bark of commercial tubers. There was no effect of limestone doses on the weight loss of tubers after harvest.